Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 37

В качестве таких модуляторов могут использоваться усилитель­ные многорезонаторные пролетные клистроны, усилительные либо фазовращательные ЛБВ, различные типы автогенераторов с эле­ктронной либо электрической перестройкой частоты, твердотель­ные фазовые модуляторы па варикапах и т. п. В качестве примера рассмотрим устройства на ЛБВ «0»-типа и пролетном клистроне.

Поскольку широкополосность пролетного клистрона ограниче­на полосой пропускания резонаторов, в них чаще применяется ам­плитудная модуляция и, как правило, для формирования КФМ сигналов. В силу большей широкополосности ЛБВ в них чаще ис­пользуется фазовая модуляция для формирования как ЛЧМ, так и КФМ сигналов. Фазовая модуляция позволяет, как отмечалось, одновременно получить умножение в n раз девиации частоты ис­ходного модулирующего ЛЧМ сигнала.

Функциональные схемы устройств на ЛБВ «0»-типа и пролетном клистроне при комбинированных методах формирования соответственно ЛЧМ и КФМ сигналов приведены на рис. 7.55 и 7.56.

При аналоговом активно-пассивном методе используются пас­сивные формирователи ЛЧМ или КФМ напряжении u_Wм(t), а при аналогово-цифровом методе — соответственно цифровые фор­мирователи.

Рис. 7.55

В схеме рис. 7.55 ЛЧМ напряжением u_Wм(t) вида (7.27) промежуточной частоты (20...150 МГц), подаваемым между катодом и вторым анодом (коллектором), осуществляется фазовая модуляция входного монохроматического СВЧ сигнала u_w0(t) за счет дополнительной пространственно-временной модуляции скорости сгруппированного электронного потока. При этом в спектре кон­векционного тока ЛБВ и выходного сигнала, описываемого выра­жением (7.31), появляются составляющие с   частотами w₀ и , любую из которых принципиально можно выделить с помощью полосового фильтра (ПФ), если . Практически данный метод целесообразно использовать при n£6…8.

В схеме рис. 7.56 входной СВЧ сигнал u_w0(t) частоты w₀ воз­буждает соответствующие колебания в первом резонаторе. Моду­лирующее КФМ напряжение u_Wм(t) вида (7.28) промежуточной частоты (5...50 МГц) подается на первый анод (или фокусирую­щий электрод), потенциал которого определяет силу тока пучка электронов. В результате конвекционный ток на входе в зазор пер­вого резонатора оказывается дополнительно модулированным по амплитуде с частотой W_м   и на выходе резонатора после простран-

ственно-временной модуляции с частотой w₀ в его спектре появля­ются составляющие с частотами w₀ и w₀±W_м. Фаза этих состав­ляющих будет определяться начальными фазами входного и мо­дулирующего сигналов и на выходе клистрона сигнал описывается выражением  (7.30). При полосе промежуточных и выходных

резонаторов , настраивая их на одну из боковых составляющих сигнала (7.30), можно получить КФМ сигнал на частотах w₀±W_м .

Стабильность параметров выходных сигналов в схемах рис. 7.55 и 7.56 определяется, в основном, стабильностью параметров вход­ного и модулирующего сигналов, а мощность – коэффициентами усиления ЛБВ или клистрона в режиме   преобразования К_uп=K_u J_n (M_j) и К_uп=K_u M_A/2 соответственно. При этом для фор­мирования высоко-стабильных входных сигналов задающие генераторы могут выполняться на основе синтезаторов частот, описанных  в п. 7.1.

7.7. Принцип построения унифицированных устройств формирования простых и сложных сигналов

Один из перспективных принципов построения унифицирован­ных устройств формирования ансамбля простых и сложных сигна­лов, необходимых для адаптации режима зондирования РЛС к радиоэлектронной обстановке и решаемым задачам, основан на использовании угловой модуляции гармонического СВЧ колебания

частоты w₀ простыми или сложными радиосигналами промежуточ­ной частоты W_м . При этом из изложенного выше также следует, что наиболее эффективно комбинированное аналогово-цифровое построение унифицированных устройств. Обобщенная структурная схема таких устройств, обеспечивающих формирование ансамбля различных видов сигналив как в одном, так и в существенно от­личающихся диапазонах частот, представлена на рис. 7.57.

ной модуляции; на выходе 3 – с более низкой частотой  и девиацией (2n-1)DW_м

Если на выходе цифрового формирователя имеет место КФМ радиоимпульс вида (7.28) длительностью t_с, то на выходе фазо­вого модулятора в интервале 0£t£t_c сигнал имеет вид (7.32). Тогда при той же настройке полосовых фильтров 1, 2 и 3 получим ансамбль простых радиоимпульсов и КФМ радиоимпульсов с оди­наковыми законами фазовой манипуляции: на выходе 1 — с час­тотой w₀+W_м (КФМ); на выходе 2 — с частотой w₀+(n-1)W_м, (КФМ — при четном n, простой - при нечетном n); на выходе 4 - с частотой w₀-nW_м (КФМ - при нечетном n, простой - при четном n); на выходе 3 — с частотой (2n-1)W_м, (КФМ при лю­бом n).